Υδροµετεωρολογικά ζητήµατα στην αρχαία ελληνική επιστήµη και φιλοσοφία *

Υδροµετεωρολογικά ζητήµατα στην αρχαία ελληνική επιστήµη και φιλοσοφία * ηµήτρης Κουτσογιάννης, Νίκος Μαµάσης και Άρης Τέγος Τοµέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος, Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Περίληψη Σε όλους τους αρχαίους πολιτισµούς παρουσιάζονται τεχνολογικές εφαρµογές που στόχο έχουν την εκµετάλλευση των φυσικών πόρων. Στον αρχαίο ελληνικό πολιτισµό, όµως, εµφανίσθηκε το µοναδικό φαινόµενο, αυτές οι τεχνολογικές ανάγκες να δώσουν το έναυσµα για την εξήγηση φυσικών φαινοµένων και συµπεριφορών, οδηγώντας έτσι στη θεµελίωση της επιστήµης και της φιλοσοφίας. Ξεχωριστό ρόλο κατείχε η µελέτη των υδροµετεωρολογικών φαινοµένων. Αυτή ξεκίνησε µε τους Ίωνες φιλοσόφους τον έβδοµο π.χ. αιώνα, συνέχισε στην κλασική Αθήνα τον πέµπτο και τέταρτο π.χ. αιώνα, και προχώρησε επεκτεινόµενη σε ολόκληρο τον ελληνικό κόσµο, µέχρι το τέλος των ελληνιστικών χρόνων, έως την κατάκτηση της Ελλάδας από τους Ρωµαίους. Πολλές από τις θεωρίες των αρχαίων ελλήνων θεωρούνται λανθασµένες σύµφωνα µε τη σύγχρονη θεώρηση. Παρ όλ αυτά, πολλά στοιχεία στις ερµηνείες που έδωσαν οι έλληνες φιλόσοφοι για τα υδροµετεωρολογικά φαινόµενα, όπως η εξάτµιση και η υγροποίηση του ατµού, η δηµιουργία των νεφών, το χαλάζι, η χιονόπτωση και η βροχόπτωση, και o υδρολογικός κύκλος στο σύνολό του, εντυπωσιάζουν ακόµα και σήµερα. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Γενικά θεωρείται ότι οι πιο θεµελιώδεις υδρολογικές και µετεωρολογικές αρχές διατυπώθηκαν µετά τον 16 ο αιώνα (από τους Palissy, Perrault, Mariotte, Halley, και άλλους), και πως οι παλαιότεροι, συµπεριλαµβανοµένων των Ελλήνων, είχαν παρανοήσει αρκετά τα υδροµετεωρολογικά φαινόµενα. Είναι σύνηθες να διαβάζουµε σε σύγχρονα γραπτά ισχυρισµούς σαν τους ακόλουθους: «Μέχρι και τον δέκατο έβδοµο αιώνα ήταν γενικά παραδεκτό πως το νερό των πηγών δεν προερχόταν από τη βροχή... Οι αρχαίοι έλληνες φιλόσοφοι... υπέθεταν ότι το θαλάσσιο νερό, που διοχετεύονταν κάτω από τα βουνά µέσω υπογείων διαύλων, δηµιουργούσε τις πηγές.... Ο Αριστοτέλης υπέθετε ότι εισέρχεται αέρας σε σκοτεινά και ψυχρά σπήλαια κάτω από τα βουνά, και εκεί συµπυκνώνεται σε νερό, και συντελεί στη δηµιουργία των πηγών.» (Todd, 1959). «... Στις αρχές του δέκατου έβδοµου αιώνα, πολλοί πίστευαν, ακολουθώντας κατ ουσία τους αρχαίους λληνες, πως το θαλάσσιο νερό πληµµύριζε µεγάλα σπήλαια στο εσωτερικό της γης, και ανέβαινε µέχρι την επιφάνεια των βουνών, µε κάποιες περίεργες διαδικασίες.» (Price, 1985). * Μετάφραση της Άννας Πατρικίου από το αγγλικό πρωτότυπο µε τίτλο «Logical and illogical exegeses of hydrometeorological phenomena in ancient Greece» δηµοσιεύτηκε στο Water Science and Technology: Water Supply, 7 (1), 13 22, 2007. Η εικονογράφηση έγινε από το Μάνο Χριστοφάκη.

2 «Στην πραγµατικότητα, η γέννηση της µετεωρολογίας ως γνήσιας φυσικής επιστήµης, δεν συνέβη, παρά µόνο µετά την εφεύρεση των µετεωρολογικών οργάνων... κατά το τέλος του δεκάτου έκτου αιώνα...» (Ahrens, 1993). Όλ αυτά, όµως, συνθέτουν µια ανακριβή εικόνα της εξέλιξης της επιστήµης, δεδοµένου, για παράδειγµα, ότι ακόµα και ο όρος µετεωρολογία είναι τουλάχιστον τόσο παλιός, όσο και τα κείµενα του Πλάτωνα (Φαίδρος, 270,α). Από την άλλη µεριά, η επιστηµονική κοινότητα συµφωνεί ότι είναι σηµαντικό να γνωρίζουµε την ιστορία των επιστηµών, και ότι θα πρέπει να σκιαγραφήσουµε πιστά την εξέλιξη τους, αναγνωρίζοντας τη συµβολή καθενός. Η σύγχρονη επιστηµονική θεώρηση έχει προοδεύσει (αν και αρκετά φαινόµενα δεν έχουν ακόµα πλήρως κατανοηθεί µέχρι σήµερα) αλλά όχι ανεξάρτητα από τις αρχαίες επιστηµονικές απόψεις. Η µελέτη της αρχαίας επιστήµης είναι χρήσιµη, γιατί αποκαλύπτει ότι η σκέψη και η λογική, που ήταν τα βασικά εργαλεία των αρχαίων φιλοσόφων (σε αντίθεση µε τα σηµερινά µοντέλα και τα προγράµµατα των υπολογιστών), µπορούν να εδραιώσουν µια θεώρηση του κόσµου µε ειρµό, που µερικές φορές η σαφήνεια του είναι θαυµαστή ακόµα και σήµερα (αν και κάποιες άλλες φορές οι απόψεις είναι ανακόλουθες σύµφωνα µε τη σύγχρονη γνώση). Είναι χρήσιµη, επίσης, γιατί φωτίζει τη συνέχεια της ανάπτυξης της επιστήµης, καθώς είναι γνωστό ότι οι απόψεις των αρχαίων Ελλήνων είχαν µια µεγάλη συνεισφορά στα αρχικά στάδια της σύγχρονης επιστήµης, µετά την Αναγέννηση. Η αξιοποίηση των φυσικών πόρων, του ήλιου, του ανέµου, του νερού, απασχολούσε όλους τους αρχαίους πολιτισµούς, και έδινε έναυσµα στην πρόοδο τους, µε εφευρέσεις και τεχνολογικές εφαρµογές. Τα επιτεύγµατα αυτά βοήθησαν τις αρχαίες κοινωνίες να διαχειριστούν το δυναµικό του ανέµου για τα ιστιοφόρα τους, να αξιοποιήσουν τα αποθέµατα νερού για ύδρευση και άρδευση, να εκµεταλλευτούν την ηλιακή ενέργεια χωροθετώντας τα κτήρια µε τον κατάλληλο προσανατολισµό. Τέτοιου είδους τεχνολογικές εφαρµογές, υποδηλώνουν σίγουρα κάποια γνώση για τη φύση. Παρ όλ αυτά, κατά τα πρώτα στάδια των πολιτισµών, οι εξηγήσεις που δίνονταν ήταν υπερφυσικές, δηλαδή µυθολογικές. Στην αρχαία Ελλάδα, ο αγώνας του ανθρώπινου γένους να δαµάσει τη φύση, έχει αποτυπωθεί σε µια πλούσια µυθολογία, που έφτασε έως εµάς µε κείµενα και αντικείµενα τέχνης. Για παράδειγµα, υπάρχουν διάφοροι µύθοι για τον Ηρακλή, που συµβολίζουν τον αγώνα ενάντια στην καταστροφική δύναµη του νερού. Ο µύθος που απεικονίζεται στην Εικ. 1, έχει να κάνει µε τον αγώνα του Ηρακλή ενάντια στον Αχελώο. Ο Αχελώος, ο ποταµός της Ελλάδας µε τη µεγαλύτερη απορροή, στη µυθολογία ήταν γιος θεού, του θεού της θάλασσας Ποσειδώνα. Ο Αχελώος τελικά ηττήθηκε από τον Ηρακλή. Ο µύθος, όπως επεξηγήθηκε αργότερα από τον ιστορικό ιόδωρο τον Σικελιώτη και τον γεωγράφο Στράβωνα, αναφέρεται στην εκσκαφή καναλιών και την κατασκευή αναχωµάτων, για να περιοριστεί η µετακινούµενη κοίτη του Αχελώου. Με την πρόοδο της Τεχνολογίας, εµφανίστηκε µια νέα ανάγκη, η ανάγκη να εξηγηθούν µε νόµους της φυσικής τα υδροµετεωρολογικά φαινόµενα που διέπουν τους φυσικούς πόρους. Στην αρχαία Ελλάδα είχαν προταθεί διάφορες θεωρίες, σε ένα πλαίσιο που διήρκεσε πάνω από έξι αιώνες (από την αρχαϊκή έως τη ρωµαϊκή περίοδο), κατά τους οποίους υπήρξε πνευµατική άνθηση. Σε αυτό το περιβάλλον θεωρείται ότι γεννήθηκαν η φιλοσοφία και η επιστήµη, καθώς και οι δυο εµφανίστηκαν τότε για πρώτη φορά στον κόσµο (Krutwig Sagredo, 2006). Μελετώντας τα κείµενα εκείνης της περιόδου, ο ερευνητής συναντά µια

3 µεγάλη ποικιλία απόψεων σε µορφή µυθολογική, ποιητική, θρησκευτική, συµβολική, φιλοσοφική, και επιστηµονική. Είναι ενδιαφέρον πως οι µυθολογικές απόψεις και οι συµβολισµοί ήταν δηµοφιλείς ακόµα και στα τελευταία στάδια αυτής της περιόδου (ιδιαίτερα σαν έµπνευση για τις τέχνες), αν και είχαν ήδη αναπτυχθεί πιο επιστηµονικές θεωρήσεις (Εικ. 2). Εικόνα 1. Η µάχη του Ηρακλή µε τον Αχελώο (απεικόνιση από ένα ερυθρόµορφο αττικό αγγείο του 6 ου αιώνα π.χ., που φυλάσσεται στο Βρετανικό Μουσείο). Εικόνα 2. Ο Καικίας, ο Βόρειο-ανατολικός άνεµος, που φέρει ένα θυρεό µε χαλαζόκοκκους (απεικόνιση από ένα ανάγλυφο στον Πύργο των Ανέµων της Αθήνας, µνηµείο του 2 ου ή του 1 ου αιώνα π.χ.).

4 Αν και κληρονοµήσαµε αρκετά από τα αυθεντικά κείµενα του αρχαίου ελληνικού πολιτισµού, το µεγαλύτερο µέρος τους έχει χαθεί. Το κείµενο που ακολουθεί επικεντρώνεται στις απόψεις τις σχετικές µε υδροµετεωρολογικά φαινόµενα, προερχόµενες από γνήσια ελληνικά κείµενα ή µαρτυρίες άλλων ελλήνων ή ρωµαίων συγγραφέων, που λογικά θα είχαν πρόσβαση στα αυθεντικά κείµενα. Οι επόµενες τρεις ενότητες αναφέρονται στις τρεις φάσεις της αρχαίας ελληνικής φιλοσοφίας: την αρχαϊκή, µε επίκεντρο την Ιωνία, την κλασική, µε επίκεντρο την Αθήνα, και την ελληνιστική. Η ΙΩΝΙΑ ΚΑΙ Η ΓΕΝΝΗΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ Αν και οι τεχνολογικές εφαρµογές που αφορούν τους υδατικούς πόρους, άρχισαν στην Ελλάδα πριν από το 2000 π.χ., στον Μινωικό και Μυκηναϊκό πολιτισµό (Koutsoyiannis and Angelakis, 2003), οι πρώτες επιστηµονικές απόψεις σχετικές µε τα φαινόµενα αυτά διατυπώθηκαν περί το 600 π.χ. Οι Έλληνες φιλόσοφοι της Ιωνίας (εικ. 3) απέρριψαν τις µεταφυσικές προσεγγίσεις που εκφράζονταν στα επικά ποιήµατα (κυρίως στην Ιλιάδα και την Οδύσσεια του Οµήρου), και ερµήνευσαν πολλά φυσικά φαινόµενα µε επιστηµονικό τρόπο. Ο Θαλής ο Μιλήσιος (640-546 π.χ.), ένας από τους εφτά σοφούς της Ελλάδας, ήταν ο ιδρυτής της Ιωνικής φιλοσοφίας (και σύµφωνα µε πολλούς ο πατέρας της φιλοσοφίας και της επιστήµης). Ο Θαλής διατύπωσε τη θεωρία ότι το νερό ήταν η βασική ουσία του κόσµου. Το ενδιαφέρον είναι, ότι στα επιτεύγµατα του περιλαµβάνονται και τεχνολογικά, υπογραµµίζοντας το δεσµό της τεχνολογίας µε τη φιλοσοφία, ήδη από τη γέννηση της τελευταίας. Σύµφωνα µε τον ιστορικό Ηρόδοτο (480-430 π.χ. Ιστορίαι, Κλειώ, 75) πραγµατοποίησε την εκτροπή του ποταµού Άλη, για να βοηθήσει τη στρατιά του Κροίσου (βασιλιά της Λυδίας) σε µια µάχη ενάντια στη στρατιά του Κύρου (βασιλιά της Περσίας). Επίσης, ο Θαλής επεχείρησε να εξηγήσει το υδρολογικό παράδοξο των πληµµυρών του ποταµού Νείλου. Το γεγονός ότι οι πληµµύρες στο Νείλο συµβαίνουν κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, όταν η βροχόπτωση στην Αίγυπτο είναι ελάχιστη, αποτελούσε ένα αίνιγµα για τους αρχαίους λληνες, ακόµα και πριν από την εποχή του Θαλή. Είχαν δοθεί µυθολογικές εξηγήσεις, για παράδειγµα από τον Όµηρο, ότι ο Νείλος προέρχεται από τον Ωκεανό, ένα µυθικό ποταµό που βρίσκεται στον Ουρανό. Ο Θαλής είδε το αίνιγµα αυτό ως επιστηµονικό πρόβληµα, θεωρώντας πως οι βόρειοι άνεµοι που επικρατούν στην περιοχή το χειµώνα, δεν επιτρέπουν στο ποτάµι να ξεχειλίσει. Κατά τη διάρκεια του θέρους, που κοπάζουν οι άνεµοι, ο ποταµός υπερχειλίζει (Ηρόδοτος, Ιστορίαι, Ευτέρπη, 20). Η εξήγηση προφανώς είναι λανθασµένη (οι λληνες δεν γνώριζαν τότε την ύπαρξη θερινών τροπικών καταιγίδων). Αλλά αυτό που είναι πιο σηµαντικό από µια ορθή εξήγηση του φαινοµένου, είναι το γεγονός ότι τέθηκε το ερώτηµα ως επιστηµονικό πρόβληµα. Από την άποψη αυτή, ο Θαλής µπορεί να θεωρηθεί ο πρώτος υδρολόγος στην ιστορία. Και αυτό υπογραµµίζει τη σηµασία της υδρολογίας στα πρώτα στάδια της επιστήµης. Ο Αναξίµανδρος (περίπου 610-547 π.χ.) από τη Μίλητο, διάδοχος του Θαλή, είναι ο πρώτος που τόλµησε να γράψει ένα βιβλίο «Περί Φύσεως», που δεν βασιζόταν στη µυθολογία ή τη θρησκεία (Θεµίστιος, or. 36, σ. 317) που δυστυχώς όµως έχει χαθεί. Κατανόησε τη σχέση µεταξύ βροχόπτωσης και εξάτµισης:

5 Εικόνα 3. Οι Ίωνες φιλόσοφοι. Από αριστερά στα δεξιά: Αναξίµανδρος, Αναξαγόρας, Ξενοφάνης, Θαλής, Αναξιµένης (αναπαράσταση βασισµένη σε αρχαία γλυπτά). «Η βροχή παράγεται από την εξάτµιση (ατµίδα) που στέλνεται προς τα πάνω από τη γη, λόγω του ηλίου» (Ιππόλυτος ref. I 6, 1-7-D. 559 W. 10). Επίσης, αποπειράθηκε να ερµηνεύσει τη γένεση των ανέµων και των κεραυνών (Seneca, Nat. Qu., II 18). Ο Αναξιµένης (585-525 π.χ.) από τη Μίλητο, µαθητής του Αναξίµανδρου, επινόησε λογικές εξηγήσεις για τον σχηµατισµό των νεφών, της βροχόπτωσης, και της χαλαζόπτωσης. Σύµφωνα µε αυτόν: «Το χαλάζι παράγεται όταν κατερχόµενο το νερό από τα νέφη παγώσει το χιόνι παράγεται όταν το νερό στα πιο διάβρεκτα σύννεφα παγώσει» (Hippolytus ref. Ι 7, 1-D. 560 W. 11). Επίσης, αποπειράθηκε να ερµηνεύσει τον σχηµατισµό της ίριδας (του ουράνιου τόξου) και της αστραπής. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει η θεωρία του Αναξιµένη για τη δηµιουργία των ανέµων: «Προκαλούνται όταν µειώνεται η πυκνότητα του αέρα, έτσι καθίσταται ελαφρός και αρχίζει να κινείται» (ibid.). Ο Ξενοφάνης ο Κολοφώνιος (570-480 π.χ.) φιλόσοφος, ποιητής, και ταξιδευτής (πιθανά ο ιδρυτής της Ελεατικής φιλοσοφικής σχολής) φαίνεται πως είναι ο πρώτος που ολοκλήρωσε την έννοια του υδρολογικού κύκλου: Η θάλασσα είναι η πηγή του ύδατος και του ανέµου/ Αφού χωρίς τη µεγάλη θάλασσα, δεν θα υπήρχε ο άνεµος/ Ούτε ρεύµατα ποταµών, ούτε βροχή από ψηλά/ Μα η µεγάλη θάλασσα είναι ο γεννήτορας των νεφών, των ανέµων, και των ποταµών» (Ξενοφάνης Β 30, από τη Stanford Encyclopedia of Philosophy).

6 Η διδασκαλία του φιλόσοφου Αναξαγόρα του Κλαζοµένιου (500-428 π.χ.) είχε µεγάλη απήχηση καθώς έζησε κυρίως στην Αθήνα, µεταλαµπάδευσε τις ιδέες των Ιώνων φιλοσόφων στους Αθηναίους, µεταξύ των οποίων ο πολιτικός Περικλής, που ήταν µαθητής του, οι δραµατουργοί Ευριπίδης και Σοφοκλής, και ο ιστορικός Ηρόδοτος. Ως φυσικός φιλόσοφος και ιδρυτής της πειραµατικής έρευνας, αποσαφήνισε την έννοια του υδρολογικού κύκλου, και µελέτησε διάφορα µετεωρολογικά φαινόµενα (ανέµους, καταιγίδες), δεχόµενος σε γενικές γραµµές τις ερµηνείες του Αναξιµένη. Συγκεκριµένα, θεώρησε ότι οι διαφορές στην πυκνότητα του αέρα, που προκαλούνται από τη θερµότητα του ήλιου, ήταν υπεύθυνες για τη δηµιουργία των ανέµων (Γεωργούλης, 1957). Επίσης εξήγησε το ουράνιο τόξο (ίριδα, που προηγουµένως είχε προσωποποιηθεί στην οµώνυµη θεότητα): «Ίριδα καλούµε την αντανάκλαση της λάµψης του ηλιακού φωτός που προσπίπτει στα νέφη». Τελικά, προσπάθησε να ερµηνεύσει το παράδοξο των πληµµυρών του ποταµού Νείλου, προτείνοντας την υπόθεση πως το χιόνι που λιώνει την άνοιξη στα όρη της Αιθιοπίας, προκαλεί θερινές πληµµύρες στην περιοχή του έλτα του Νείλου, µε µια χρονική καθυστέρηση. Ο Ηρόδοτος (Ιστορίαι, Ευτέρπη) που εξιστορεί αυτήν και τις προηγούµενες ερµηνείες, δεν φαίνεται να τις ενστερνίζεται επί πλέον, φαίνεται πως έχει µια καλή κατανόηση των υδρολογικών διεργασιών. ΚΛΑΣΙΚΗ ΑΘΗΝΑ Όπως αναφέρθηκε προηγουµένως, ο Αναξαγόρας θεωρείται ο συνδετικός κρίκος µεταξύ των φιλοσόφων της Ιωνίας και της Αθήνας (εικ. 4). Ιδρυτής της Αθηναϊκής φιλοσοφίας θεωρείται ο Σωκράτης (περίπου 470-399 π.χ.). Ο Σωκράτης δεν άφησε δικά του γραπτά παρ όλ αυτά ο µαθητής του Πλάτων (περίπου 427-347 π.χ.) µετέφερε απόψεις του δασκάλου του στους ιαλόγους του, στους οποίους ο Σωκράτης είναι συχνά πρωταγωνιστής. Εικόνα 4. Αθηναίοι φιλόσοφοι (από αριστερά προς δεξιά: Θεόφραστος, Αριστοτέλης, Αριστοτέλης, Πλάτων, Επίκουρος (αναπαράσταση βασισµένη σε γνωστά γλυπτά).

7 Ο Πλάτων, ιδρυτής της Ακαδηµίας της Αθήνας, άσκησε µεγάλη επιρροή σε όλη την ιστορία της φιλοσοφίας. Η προσφορά του Πλάτωνα στη µεταφυσική, επιστηµολογία, πολιτική, και ηθική, είναι σηµαντικότερη από την προσφορά του στη φυσική φιλοσοφία. Ίσως το ακόλουθο απόσπασµα (που αποδίδεται από τον Πλάτωνα στο Σωκράτη, και είναι επηρεασµένο από τα έπη του Οµήρου), από τον διάλογο Φαίδων, να είναι υπεύθυνο για τις παραπλανητικές απόψεις της σηµερινής εποχής για τις αρχαίες επιστηµονικές µεθόδους, όπως προαναφέρθηκε στην Εισαγωγή: «Ένα από τα χάσµατα της γης είναι µεγαλύτερο από τα άλλα και διατρυπά ολόκληρη τη γη σε αυτό αναφέρεται ο Όµηρος όταν λέει Πολύ µακριά, η χαµηλότερη άβυσσος κάτω από τη γη και που σε άλλα σηµεία αυτός, καθώς και άλλοι ποιητές, ονοµάζουν Τάρταρα. Γιατί όλοι οι ποταµοί συρρέουν σε αυτό το χάσµα και ξεπηδούν και πάλι από αυτό, και ο καθένας έχει τη φύση του τόπου στον οποίο κυλά.... Και όταν το νερό αποτραβιέται στη περιοχή που εµείς αποκαλούµε χαµηλότερη, ρέει στους εκεί ποταµούς και τους γεµίζει, σαν να αντλείται και όταν αφήνει εκείνη την περιοχή και γυρίζει στη δική µας µεριά, γεµίζει εδώ τους ποταµούς... Όθεν, κατεβαίνουν πάλι κάτω στη γη... και κυλούν πάλι στα Τάρταρα» (Φαίδων 14.112 από µετάφραση του H.N. Fowler). Ωστόσο, θα πρέπει να λάβουµε υπόψη πως το κύριο θέµα του Πλάτωνα στον Φαίδωνα είναι η αθανασία της ψυχής, δηλαδή κάτι άσχετο µε τα φυσικά φαινόµενα, και εποµένως το πιο πάνω απόσπασµα µπορεί να έχει συµβολικό νόηµα. Άλλα κείµενα του Πλάτωνα προσφέρουν υδρολογικές απόψεις µε µεγαλύτερη συνέπεια, για παράδειγµα στον Κριτία: Η γη δρέπει το όφελος από την ετήσια βροχή, όχι µόνο άµεσα αφήνοντας να χαθεί το νερό που ρέει από τη γυµνή γη στη θάλασσα, αλλά, κρατώντας ένα άφθονο απόθεµα σε όλα τα µέρη, και το παραλαµβάνει µέσα της και το αποθησαυρίζει στο πυκνό αργιλικό έδαφος... προσφέροντας παντού άφθονες πηγές και ποτάµια» (Κριτίας, 111d από µετάφραση του B. Jowett). Ο Αριστοτέλης (384-328 π.χ.) ήταν µαθητής του Πλάτωνα, αλλά οι θεωρίες του επηρεάστηκαν και από τους Ίωνες φιλοσόφους. Η περίφηµη πραγµατεία του Μετεωρολογικά ήταν µια µεγάλη συνεισφορά στην υδροµετεωρολογία. Αν και πολλές από τις απόψεις του είναι λανθασµένες, ο Αριστοτέλης διατύπωσε µε σωστό τρόπο τον υδρολογικό κύκλο. Κατανόησε τις αλλαγές φάσης του νερού και την ανταλλαγή ενέργειας που απαιτείται γι αυτές: «... ο ήλιος προκαλεί την άνοδο της υγρασίας αυτό είναι όµοιο µε ό,τι συµβαίνει όταν το νερό ζεσταίνεται στη φωτιά» (Μετεωρολογικά, ΙΙ.2, 355 α 15). «Ο ατµός που ψύχεται, λόγω έλλειψης θερµότητας στην περιοχή όπου ευρίσκεται, συµπυκνώνεται και µετατρέπεται από αέριο σε νερό και αφού δηµιουργηθεί το νερό µε αυτόν τον τρόπο, πέφτει κάτω πάλι προς τη γη. Η αναθυµίαση του νερού είναι ατµός και η συµπύκνωση του αέρα σε νερό είναι σύννεφο» (ibid., I.9, 346b 30). Αναγνώρισε επίσης την αρχή της διατήρησης της µάζας στον υδρολογικό κύκλο: «Κατά συνέπεια, η θάλασσα δεν θα στεγνώσει ποτέ αφού το νερό που ανέβηκε προς τα πάνω πρωτύτερα θα γυρίσει σ αυτήν κι αν αυτό συνέβη κάποτε, θα πρέπει να δεχτούµε την επαναληπτική εµφάνισή του» (ibid, II. 3, 356b 26).

8 «Ακόµα κι αν δεν επιστρέφει πίσω η ίδια ποσότητα κάθε χρόνο ή σε µια δεδοµένη περιοχή, ωστόσο σε µια ορισµένη χρονική περίοδο η συνολική ποσότητα που αφαιρέθηκε θα επιστρέψει» (ibid, II. 2, 355a 26). Μια εντυπωσιακή αντίληψη για τις µεταµορφώσεις που υφίσταται η γη, περιέχεται επίσης στα κείµενα του Αριστοτέλη. Συγκεκριµένα, διερωτάται αν η έκταση της γης ελαττώθηκε, συγκρινόµενη µε την έκταση της θάλασσας. Ο Αριστοτέλης πιστεύει ότι µακροχρόνια όλα αλλάζουν: «Τα ίδια µέρη της γης δεν µένουν πάντα υγρά ή ξηρά, µα αλλάζουν εξαρτώµενα από το σχηµατισµό ή την εξαφάνιση των ποταµών. Και έτσι η σχέση της ξηράς µε τη θάλασσα αλλάζει, και ένα µέρος δεν παραµένει πάντα γη ή θάλασσα όλο το χρόνο, αλλά εκεί όπου ήταν ξηρά γίνεται θάλασσα, και εκεί όπου τώρα είναι θάλασσα, µια µέρα θα γίνει ξηρά» (ibid., I.14, 351a 19). «... ούτε ο Ταναΐς [ο ποταµός ον στη Ρωσία] ούτε ο Νείλος κυλούσαν για πάντα, αλλά η περιοχή στην οποία τώρα ρέουν ήταν κάποτε άνυδρη γιατί η ζωή τους έχει όρια, µα ο χρόνος δεν έχει... Αλλά αν οι ποταµοί σχηµατίζονται και εξαφανίζονται και δεν ήταν πάντα τα ίδια µέρη σκεπασµένα από το νερό, ανάλογα κι η θάλασσα θα πρέπει ν αλλάζει. Και αν η θάλασσα υποχωρεί σε ένα µέρος και προωθείται σε ένα άλλο, είναι φανερό πως δεν είναι πάντα τα ίδια σηµεία της υφηλίου θάλασσα ή ξηρά, αλλά όλα αλλάζουν µε το πέρασµα του χρόνου (ibid., I.14, 353a 16). Ο διάδοχος του Αριστοτέλη στην Περιπατητική Σχολή, ο φιλόσοφος Θεόφραστος (372-287 π.χ.) υιοθέτησε και προώθησε, ακόµα και διόρθωσε, τις θεωρίες του δασκάλου του για το σχηµατισµό των ατµοσφαιρικών κατακρηµνισµάτων εξαιτίας της συµπύκνωσης και της ψύξης των υδρατµών. Κατανόησε επίσης τη φύση του ανέµου: «Η κίνηση του αέρα είναι άνεµος» (παρατίθεται από τον Brutsaert, 1982, σ. 16), και τη σχέση του µε τη δηµιουργία των νεφών, όπως και το ρόλο της ορογραφίας σε αυτές. Επιπλέον κατανόησε τους µηχανισµούς της εξάτµισης, και ειδικότερα το πόσο επηρεάζεται αυτή από τον άνεµο: «Ο λόγος που οι άνεµοι, οι οποίοι είναι ψυχροί, στεγνώνουν [το έδαφος] πιο γρήγορα από ότι ο ήλιος, που είναι θερµός, και οι ψυχρότεροι άνεµοι πιο πολύ, πρέπει να είναι διότι δηµιουργούν ατµό και τον µετακινούν... ενώ ο ήλιος αφήνει αµετακίνητο τον ατµό» (ibid.). Τα αποσπάσµατα αυτά αποτελούν ένδειξη της σηµασίας που έδινε η κλασική Αθήνα στην κατανόηση των µετεωρολογικών και υδρολογικών φαινοµένων. Μπορούµε να υποθέσουµε πως οι συζητήσεις αυτών των θεµάτων θα ήταν ζωηρές και θα επηρεάζονταν από προλήψεις. Έτσι έντονα εκδηλώνονται στο θεατρικό έργο Νεφέλαι του κωµωδιογράφου Αριστοφάνη (περίπου 448-385 π.χ.). Ο πρωταγωνιστής του έργου Στρεψιάδης, Αθηναίος πολίτης, γίνεται µαθητής του Σωκράτη. Ο ακόλουθος διάλογος µεταξύ των δύο, αποκαλύπτει ότι οι Αθηναίοι δυσκολεύονταν να αποδεχτούν τις αρχές της φυσικής ως αιτίες των φαινοµένων, και ήταν έτοιµοι να µεταπλάσσουν αυτές τις αρχές, σε νέου τύπου θεότητες: Σωκ: Ποιος ίας; Μη χωρατεύεις. εν υπάρχει κανένας ίας. Στρεψ: Μα τι λες; Τότε ποιος βρέχει; Αυτό πρώτα απ όλα να µου εξηγήσεις.

9 Σωκ: Στα σίγουρα. Θα στο διδάξω µε ακαταµάχητα στοιχεία. Έλα τώρα, τον έχεις δει ποτέ κάπου να βρέχει χωρίς Σύννεφα; Κι όµως θα έπρεπε να βρέχει µε ξαστεριά, κι αυτά να λείπουν. Στρεψ: Μα τον Απόλλωνα, στ αλήθεια ορθά το αποδεικνύεις µε αυτή σου την επιχειρηµατολογία. Κι όµως, πριν απ αυτό, πραγµατικά νόµιζα πως ο ίας προκαλεί τη βροχή. Αλλά πες µου ποιος είναι που προκαλεί τους κεραυνούς; Αυτό µε κάνει να τρέµω. Σωκ: Αυτά, καθώς κυλούν, κάνουν τους κεραυνούς. Στρεψ: Με ποιο τρόπο; παράτολµε άνθρωπε! Σωκ: Όταν γεµίσουν µε πολύ νερό, και ωθούνται και παρασύρονται πιο πέρα, καθώς απαραιτήτως ορµούν προς τα κάτω όταν γεµίσουν µε βροχή, τότε πέφτουν βαριά το ένα πάνω στ άλλο και σκάνε και κτυπάνε. Στρεψ: Ποιος είναι που τα ωθεί και τα παρασύρει πιο πέρα; εν είν ο ίας; Σωκ: Καθόλου, αλλά ο αιθερικός Στρόβιλος. Στρεψ: Ο Στρόβιλος; Είχε διαφύγει της προσοχής µου ότι δεν υπάρχει ο ίας, και ότι βασιλεύει τώρα ο Στρόβιλος στη θέση του. Αλλά ακόµη δεν µου έχεις διδάξει τίποτε σχετικά µε τη βροντή και τον κεραυνό. Σωκ: Μα δεν µε άκουσες που είπα ότι τα Σύννεφα, όταν γεµίσουν υγρασία, προσκρούουν το ένα στο άλλο και βροντούν λόγω της πυκνότητάς τους; (Νεφέλαι, 356, από µετάφραση του W.J. Hickie). ΕΛΛΗΝΙΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟ ΟΣ Στην Ελληνιστική περίοδο, αναπτύχθηκαν πολλές διαφορετικές σχολές σκέψης στον ελληνικό κόσµο, µεταξύ των οποίων ξεχώρισαν οι Σκεπτικοί, οι Στωικοί, και οι Επικούρειοι. Αυτή η τελευταία σχολή, η οποία καινοτόµησε δεχόµενη για µαθητές και γυναίκες και σκλάβους, ήταν αυτή που διερεύνησε πιο πολύ τη φύση και τα φυσικά φαινόµενα. Ο ιδρυτής της Επίκουρος (341-270 π.χ.), που επίσης έζησε στην Αθήνα, αντιπροσώπευε µια παρέκκλιση από τους άλλους σύγχρονους και παλαιότερους µεγάλους φιλοσόφους. Παρ όλ αυτά, διατήρησε κάποιες από τις ιδέες των παλαιοτέρων. Όπως ο Λεύκιππος (στο πρώτο µισό του 5 ου π.χ. αιώνα) και ο ηµόκριτος (περίπου 450-370 π.χ.), ήταν ατοµιστής, δηλαδή πίστευε πως τα βασικά συστατικά που απαρτίζουν τον κόσµο είναι τα άτοµα, που ίπτανται και συγκρούονται µέσα στον άδειο χώρο (το κενό). Θεωρούσε αυτές τις κινήσεις τυχαίες µάλλον παρά τακτικές, εκφράζοντας έτσι µια διαφορετική άποψη από τον ντετερµινισµό του Λεύκιππου και του ηµόκριτου, και πιο σύµφωνη µε τον ιντετερµινισµό του Ηράκλειτου (περίπου 535-475 π.χ.). Η νέα αυτή άποψη επέτρεψε να αναπτυχθεί η έννοια της ελεύθερης βούλησης σύµφωνα µε τον Επίκουρο, οι Θεοί υπάρχουν, αλλά δεν παρεµβαίνουν στα φυσικά φαινόµενα ή στις ανθρώπινες υποθέσεις. Οι προχωρηµένες του ιδέες παρανοήθηκαν από πολλούς µεταγενέστερα (αλλά ακόµα και στις µέρες µας) µε χαρακτηριστικότερο παράδειγµα την ιδέα του ηδονισµού, που σήµερα έχει ένα αρνητικό νόηµα, διαφορετικό από αυτό της διδασκαλίας του Επίκουρου. Είναι εντυπωσιακές οι επιστηµολογικές του απόψεις, που θα µπορούσαν να σταθούν σε µια σύγχρονη ακαδηµαϊκή συζήτηση, όπως δείχνει για παράδειγµα το ακόλουθο απόσπασµα (πρβλ. τη σύγχρονη αντίληψη της θεωρίας των Πάντων):

10 «εν είναι καλό να επιθυµούµε ό,τι είναι αδύνατο, και να πασχίζουµε να διατυπώσουµε µια ενιαία θεωρία των πάντων ανάλογα, δεν θα έπρεπε εδώ να υιοθετήσουµε τη µέθοδο, που ακολουθήσαµε στις έρευνες µας για την ηθική, ή για τη λύση των προβληµάτων της φυσικής φιλοσοφίας... εν µπορούµε να λειτουργούµε µε τον ίδιο τρόπο αναφορικά µε τα ουράνια φαινόµενα αυτά µπορεί να εξαρτώνται από ποικίλες διαφορετικές αιτίες και είναι δυνατό να δώσουµε πολλές διαφορετικές επεξηγήσεις στο ζήτηµα που συµφωνούν εξ ίσου µε την εντύπωση που έχουµε από τις αισθήσεις µας. Εκτός αυτού, δεν τίθεται εδώ το ζήτηµα για µια συλλογιστική πάνω σε νέες αρχές, και τη διατύπωση νέων κανόνων για την εκ των προτέρων ερµηνεία της φύσης για µας ο µόνος οδηγός που ακολουθούµε είναι τα ίδια τα φαινόµενα» (Επιστολή στον Πυθοκλή, που αναφέρει ο ιογένης ο Λαέρτιος, από µετάφραση του C.D. Yonge). Μερικές απόψεις του για τα υδροµετεωρολογικά φαινόµενα, παρουσιάζονται στην ίδια αυτή επιστολή προς τον Πυθοκλή: «Όταν τα σύννεφα συγκρούονται µεταξύ τους ή υπόκεινται σε κάποιο µετασχηµατισµό, παράγουν νεροποντές και οι παρατεταµένες βροχές προκαλούνται από την κίνηση των νεφών όταν µεταφέρονται µέσω του αέρα» (ibid.). «Τα νέφη είναι δυνατόν να έχουν σχηµατιστεί από τον αέρα που συµπυκνώθηκε κάτω από την πίεση των ανέµων, ή από την επενέργεια ατόµων αποµονωµένων στα άκρα, ή από εκποµπές από τη γη και τα νερά, ή από άλλες αιτίες...» (ibid.). Επίσης µελέτησε και προσπάθησε να δώσει εξηγήσεις για τις θύελλες, το χαλάζι, το χιόνι, την πάχνη, τον παγετό, το ουράνιο τόξο, την αστραπή και τη βροντή για τη χρονική υστέρηση των δύο λέει: «... ίσως, τα δύο φαινόµενα να συµβαίνουν ταυτόχρονα, αλλά η αστραπή φτάνει σε µας πιο γρήγορα παρά ο θόρυβος του κεραυνού, όπως έχει παρατηρηθεί πράγµατι σε άλλες περιπτώσεις, όταν για παράδειγµα βλέπουµε από απόσταση τη σύγκρουση δύο αντικειµένων» (ibid.). Από τη σχολή των Στωικών, ο Ποσειδώνιος (περίπου 135-51 π.χ.) είναι ο γνωστότερος για τις µελέτες του στα µετεωρολογικά φαινόµενα. Μεταξύ των γραπτών του, που χάθηκαν όλα πλην ελάχιστων αποσπασµάτων, είναι οι πραγµατείες Περί µετεωρολογίας και Περί µετεώρων. Γνωρίζουµε ότι µελέτησε τα νέφη, την οµίχλη, τον άνεµο, τη βροχή, τον παγετό, το χαλάζι, την ίριδα και την αστραπή, ακολουθώντας πιστά τις διδασκαλίες του Αριστοτέλη. Στην Ελληνιστική περίοδο η επιστήµη εµφανίζεται να έχει πιο αυστηρή βάση, να πλησιάζει πιο πολύ στη σηµερινή της έννοια. Για το λόγο αυτό, σ αυτή την περίοδο µπορούµε να αποδώσουµε την ίδρυση των µοντέρνων µαθηµατικών από τον Ευκλείδη (περίπου 325-265 π.χ.), τον Αρχιµήδη (287-212 π.χ.) και τον Απολλώνιο (περίπου 262-190 π.χ.), και της µοντέρνας αστρονοµίας από τον Αρίσταρχο τον Σάµιο (310-230 π.χ.) και τον Ερατοσθένη (267-194 π.χ.). Ο Αρχιµήδης θεωρείται επίσης φυσικός και µηχανικός, και ιδρυτής της υδροστατικής. Καθιέρωσε τη φερώνυµη αρχή, ότι ένα σώµα βυθιζόµενο σε ένα υγρό, υπόκειται σε µια δύναµη προς τα άνω (άνωση) ίση µε το βάρος του εκτοπιζόµενου υγρού.

11 Ένας ακόµη διάσηµος µαθηµατικός, φυσικός και µηχανικός των τελευταίων χρόνων της Ελληνιστικής περιόδου, είναι ο Ήρων ο Αλεξανδρεύς (έζησε περίπου το 150 π.χ., κατ άλλους από 10-70 µ.χ.). Στην πραγµατεία του Πνευµατικά θεµελίωσε αρκετές έννοιες φυσικής µε ερµηνείες αποδεκτές ως σήµερα, όπως την πίεση (την πίεση του αέρα, την πίεση του νερού, και τη σχέση των δύο), την ταχύτητα ροής και την παροχή. Είναι εντυπωσιακές οι απόψεις του, και η πολύ σύγχρονη πειραµατική του µέθοδος, όπως αποκαλύπτεται στο εξής απόσπασµα: Εικόνα 5. Η ατµοµηχανή του Ήρωνα. «Τα δοχεία που στους περισσότερους ανθρώπους φαίνονται άδεια δεν είναι άδεια, όπως αυτοί υποθέτουν, µα γεµάτα αέρα. Τώρα ο αέρας, σύµφωνα µε αυτά που λένε όσοι ασχολούνται µε τη φυσική, αποτελείται από σωµατίδια µικροσκοπικά και ελαφρά, και κατά µεγάλο µέρος αόρατα. Αν, λοιπόν, χύσουµε νερό σε ένα φαινοµενικά άδειο δοχείο, ο αέρας θα εγκαταλείψει το δοχείο σε ανάλογη ποσότητα µε το νερό που εισέρχεται σε αυτό. Αυτό µπορούµε να το διαπιστώσουµε από το ακόλουθο πείραµα. Αν αναποδογυρίσουµε το φαινοµενικά άδειο δοχείο, και, διατηρώντας το προσεκτικά κατακόρυφο, το πιέσουµε προς τα κάτω στο νερό, το νερό δεν θα εισέλθει σ αυτό αν και είναι πλήρως βυθισµένο έτσι αποδεικνύεται ότι ο αέρας, όντας ύλη, και έχοντας ο ίδιος γεµίσει όλο το χώρο του δοχείου, δεν επιτρέπει στο νερό να εισέλθει. Τώρα, αν τρυπήσουµε τον πυθµένα του δοχείου, το νερό θα εισέλθει από το στόµιο, αλλά ο αέρας θα διαφύγει από την τρύπα... Εποµένως θα πρέπει να συµπεράνουµε πως ο αέρας είναι ύλη. Ο αέρας όταν τεθεί σε κίνηση γίνεται άνεµος (διότι ο άνεµος δεν είναι τίποτ άλλο παρά αέρας σε κίνηση) και αν, όταν ο πυθµένας του δοχείου έχει διατρηθεί και εισέρχεται το νερό, τοποθετήσουµε το

12 χέρι πάνω στην τρύπα, θα νιώσουµε τον αέρα που διαφεύγει απ το δοχείο εν πρέπει λοιπόν να υποτεθεί ότι υπάρχει στη φύση ένα ξεκάθαρο και συνεχές κενό, αλλά αυτό κατανέµεται σε µικρές ποσότητες στον αέρα, τα υγρά και όλα τα άλλα σώµατα Οι άνεµοι παράγονται από υπέρµετρη αναθυµίαση όταν ο αέρας διαταράσσεται και αραιώνει, και θέτει σε κίνηση τις γειτονικές αέριες µάζες. Αυτή η κίνηση του αέρα, παρ όλ αυτά, δεν έχει παντού την ίδια ταχύτητα: είναι πιο βίαιη στην περιοχή της αναθυµίασης, εκεί όπου η κίνηση ξεκινά» (Πνευµατικά, από µετάφραση του B. Woodcroft). Ο Ήρων είχε την ικανότητα να µετατρέπει την θεωρητική γνώση του σε τεχνολογικά εφευρήµατα. Έτσι, περιγράφει στα γραπτά του πολλά επινοήµατα και µηχανισµούς που εφεύρε, µεταξύ των οποίων το απλούστερο είναι ο σίφωνας και το πιο γνωστό είναι µια ατµοµηχανή (στοβιλοµηχανή), η πρώτη καταγραµµένη µηχανή που εκµεταλλεύεται τη δύναµη του ατµού (Εικ. 5), που δηµιουργήθηκε σχεδόν δύο χιλιάδες χρόνια πριν από τη βιοµηχανική επανάσταση. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Τεχνολογικές εφαρµογές που στοχεύουν στην αξιοποίηση των φυσικών πηγών, εµφανίζονται σε όλους τους αρχαίους πολιτισµούς. Αυτό που είναι µοναδικό στον αρχαίο ελληνικό πολιτισµό είναι το γεγονός ότι οι τεχνολογικές ανάγκες πυροδότησαν φυσικά θεµελιωµένες εξηγήσεις των φυσικών φαινοµένων, επιτρέποντας έτσι την ίδρυση της φιλοσοφίας και της επιστήµης. Ξεχωριστό ρόλο κατείχε η µελέτη των υδροµετεωρολογικών φαινοµένων. Πολλές από τις θεωρίες που αναπτύχθηκαν κατά τη διάρκεια του αρχαίου ελληνικού πολιτισµού, είναι λανθασµένες σύµφωνα µε τη σύγχρονη γνώση. Εν τούτοις, υπάρχουν πολλά εντυπωσιακά στοιχεία στις ελληνικές επεξηγήσεις και ερµηνείες των διαφόρων υδροµετεωρολογικών διεργασιών, όπως της εξάτµισης και της υγροποίησης των υδρατµών, της δηµιουργίας των νεφών, της χαλαζόπτωσης, της χιονόπτωσης και της βροχόπτωσης, και του όλου υδρολογικού κύκλου. Φυσικά, στο τελευταίο στάδιο αυτού του πολιτισµού, την Ελληνιστική περίοδο, οι θεωρίες ήταν πιο εξελιγµένες, πλησιέστερες στη σύγχρονη επιστήµη, όπως την εννοούµε σήµερα, και αποκαλύπτουν πληρέστερη κατανόηση της φυσικής. Όπως και σήµερα, και τότε χρειαζόταν σθένος για τη διατύπωση νέων επιστηµονικών θεωριών. Όπως υποδεικνύεται από τον Πλούταρχο: «Ο Αναξαγόρας ήταν ο πρώτος που έθεσε γραπτώς, πιο ξεκάθαρα και πιο ευθαρσώς απ όλους, την εξήγηση για τη λαµπρότητα και τη σκίαση της σελήνης... ιότι εκείνες τις µέρες αρνούνταν να ανεχθούν τους φυσικούς επιστήµονες και τους παρατηρητές των άστρων, όπως ονοµάζονταν, που αποτολµούσαν να διαλύουν τη θεότητα κοµµατιάζοντάς τη σε παράλογες αιτίες, τυφλές δυνάµεις, και αναγκαίες ιδιότητες. Εξ αιτίας αυτού ο Πρωταγόρας εξορίστηκε, και ο Αναξαγόρας φυλακίστηκε και µε δυσκολία διασώθηκε από τον Περικλή» (Πλουτάρχου Βίοι Παράλληλοι: Νικίας, 23 από µετάφραση του I. Velikovsky).

13 ΑΝΑΦΟΡΕΣ Ahrens, C. D., Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere, West Publishing, Minneapolis, 1993. Brutsaert, W., Evaporation into the Atmosphere, Reidel, Dordrecht, 1982. Koutsoyiannis, D., and A. N. Angelakis, Hydrologic and hydraulic science and technology in ancient Greece, The Encyclopedia of Water Science, Dekker, New York, 415-417, 2003. Krutwig Sagredo, F. C., El Milagro Griego, Ελληνική Έκδοση: Εκδοτική Θεσσαλονίκης, 2006. Price, Μ., Introducing Groundwater, Allen & Unwin, London, 1985. Todd, D. K., Groundwater Hydrology, Wiley, New York-London, 1959. Γεωργούλης, Κ.., Αναξαγόρας, λήµµα στο Νεώτερον Εγκυκλοπαιδικόν Λεξικόν Ηλίου, τόµος 2, σσ. 680-688, Εγκυκλοπαιδική Επιθεώρηση Ήλιος, Αθήνα, 1957.